Деформирование преднапряженных железобетонных изгибаемых элементов составного сечения

• Автор: Скобелева, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 208 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ И

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СОСТАВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

1.1 Конструктивнотехнологические особенности составных железобетонных элементов.

1.2 Методы расчета и экспериментальнотеоретические исследования составных железобетонных конструкций

1.3 Экспериментальнотеоретические исследования податливости шва сдвига

1.4 Особенности физических моделей железобетона с трещинами

для расчета составных конструкций с предварительным напряжением

1.5 Краткие выводы. Цель и задачи исследований ,.

2 РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДНАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ
2.1 Исходные положения. Рабочие гипотезы и допущения
2.2 Построение дифференциальных разрешающих уравнений для преднапряженного железобетонного изгибаемого элемента составного сечения
2.3 Определение приведенного погонного модуля сдвига шва
2.4 Особенности алгоритмизации задач расчета деформирования преднапряженных железобетонных составных изгибаемых конструкций
2.5 Выводы.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СОСТАВНЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПОДАТЛИВЫМ ШВОМ СДВИГА
3.1 Методика экспериментальных исследований
3.1.1 Конструкции опытных образцов.
3.1.2 Испытания составных железобетонных балок на изгиб
3.2 Анализ результатов эксперимента
3.2.1 Анализ экспериментальных данных о деформировании
3.2.2 Анализ экспериментальных данных о распределении относительных деформаций по высоте сечения
3.2.3 Анализ экспериментальных данных о распределении суммарных сдвиговых смещений по шву.
3.2.4 Анализ экспериментальных данных о ширине раскрытия трещин
3.3 Выводы.
4 АЛГОРИТМИЗАЦИЯ РАСЧЕТА ДЕФОРМАТИВНОСТИ СОСТАВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Цель, задачи и объем исследований
4.2 Алгоритм расчета параметров деформирования предварительно напряженной железобетонной составной балки
4.3 Оценка эффективности расчетной модели по результатам экспериментальных исследований автора и других исследователей
4.4 Численные исследования деформирования и разрушения железобетонных изгибаемых элементов составного сечения
4.5 Рекомендации по проектированию преднапряженных железобетонных изгибаемых составных элементов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исследователем предложен метод расчета реконструируемых железобетонных конструкций с использованием деформационной физической модели при указанных характерах нагружения без учета податливости соединения элементов из нового и старого бетонов. Нелинейные свойства бетона при этом оцениваются с применением обобщенного модуля деформаций, . К несомненным достоинствам данной работы относятся предложения по учету режимов приложения нагрузки, возраста и состояния реконструированного железобетона. Однако автор не предусматривает возможность расслаивания усиленных элементов и не учитывает подвижку шва. ЭдфмсшБ1. Элемент Б
1
Рисунок 1. Большое внимание исследованию усиленных железобетонных стержней с коррозионными повреждениями уделено в работах А. И. Попеско, О. И. Анцыгина, Дайлова 0, 1. Авторами предлагается методика определения несущей способности усиленных под нагрузкой железобетонных стержней с коррозионными повреждениями, в основу которой положен подход нелинейной теории железобегона Санжаровского. Решение проводится в два этапа на первом исследуется изменение напряженнодеформированного состояния стержня до усиления под воздействием агрессивной внешней среды и нагрузок на втором рассматривается усиленный железобетонный стержень. Предложен практический метод расчета рассматриваемых конструкций с учетом четырех категорий коррозионных повреждений. В данных исследованиях также принимается допущение, что железобетонный элемент после усиления работает как монолитное целое. Из других экспериментальнотеоретических исследований, выполненных применительно к составным конструкциям с жстким швом сопряжения между элементами, можно отметить работы , , 8, в которых обозначены особенности напряжннодеформированного состояния железобетонных сечений, включающих слой сталефибробетона. В основе подхода к определению трещиностойкости, деформативности и несущей способности усиленных сталефибробетоном железобетонных изгибаемых элементов лежит методика перехода к квазисплошному сечению и поеледуюидее использование диаграммного метода. Н.Г. Матковым и его коллегами в работе уделено внимание исследованию железобетонных балок при усилении их приклеиванием продольной арматуры. Эксперимент проводился на железобетонных балках без усиления и с усилением балок приклейкой арматуры полимерраствором эпоксидная смола, пластификатор МГФ, ПЭПА, песок с цементом. Расчет конструкций выполняется по нормальному сеченшо с помощью нормативной методики 6. Отличие предложенного метода расчета от расчета железобетонных балок сплошного сечения заключается в дополнительной проверке прочности клеевого соединения. Предложено упрощенно определять эти напряжения как скалывающие на уровне клеевого шва или по разности усилий в растянутой арматуре усиления смежных сечений, уравновешиваемых усилием склеивания элементов усиления с балками. Особенности деформирования усиленных балок выражаются здесь только исследованием прочности клеевого соединения, при этом авторами не оценивается влияние податливости шва. В.А. Клевцов, Н. В. Фаткуллин в работе используют диаграммный метод расчета нормальных сечений, модифицированный для учета усиления в растянутой зоне внешней арматурой из полимерных композиционных материалов, коэффициенты запаса прочности для композитов рекомендуется принимать в соответствии с 1. Предлагаемые подходы не учитывают влияние нарушения сцепления между элементами на несущую способность и деформативность усиленных элементов. Аналогичные экспериментальнотеоретические исследования слоистых балок и плит с недеформируемыми швами сопряжения между элементами представлены в работах 2, 8, , 3, 3. За рубежом немалое внимание уделяется исследованию конструкций, усиленных полимерами 0, 8, 9, 1. В частности, внимание Т. СанЖозе, И. Вегаса, Ф. Мейера 1 уделено преднапряженным элементам из полиэстерпол имерного бетона РРС с армированием из стекловолокна. В статье представлены результаты тщательного изучения на микроуровне структуры и свойств рассматриваемых материалов, а также методика, результаты экспериментального исследования таких конструкций на изгиб, предложена практическая методика расчета, построенная с использованием Еврокода ЕС1. Авторами используются т.